Dźwięki uderzeniowe przenikające do pomieszczeń mieszkalnych z pomieszczeń komunikacji ogólnej na przykładzie pomiarów terenowych
Impact sounds transferred to residential areas from general circulation areas, based on example site measurements
FOT. 3. Widok wykończenia podestu klatki schodowej z widoczną fugą silikonową pomiędzy płytkami podłogowymi a cokołem
Archiwum autora
W przypadku podestów i biegów schodowych brak obecnie metodyki obliczeniowej pozwalającej określić prognozowaną wartość wskaźnika L’n,w. Nie zwalnia to jednak projektanta od stosowania rozwiązań ograniczających rozprzestrzenianie się dźwięków uderzeniowych.
Zobacz także
Rockwool Polska Termomodernizacja domu – na czym polega i jak ją zaplanować?
Termomodernizacja to szereg działań mających na celu poprawę energochłonności Twojego domu. Niezależnie od zakresu inwestycji, kluczowa dla osiągnięcia spodziewanych efektów jest kolejność prac. Najpierw...
Termomodernizacja to szereg działań mających na celu poprawę energochłonności Twojego domu. Niezależnie od zakresu inwestycji, kluczowa dla osiągnięcia spodziewanych efektów jest kolejność prac. Najpierw należy docieplić ściany i dach, aby ograniczyć zużycie energii, a dopiero potem zmodernizować system grzewczy. Dzięki kompleksowej termomodernizacji domu prawidłowo wykonanej znacznie zmniejszysz koszty utrzymania budynku.
Recticel Insulation Nowoczesne technologie termoizolacyjne Recticel w renowacji budynków historycznych
W dzisiejszych czasach zachowanie dziedzictwa kulturowego i jednoczesne dostosowanie budynków do współczesnych standardów efektywności energetycznej stanowi duże wyzwanie zarówno dla inwestora, projektanta...
W dzisiejszych czasach zachowanie dziedzictwa kulturowego i jednoczesne dostosowanie budynków do współczesnych standardów efektywności energetycznej stanowi duże wyzwanie zarówno dla inwestora, projektanta jak i wykonawcy. Niejednokrotnie w ramach inwestycji, począwszy już od etapu opracowywania projektu, okazuje się, że tradycyjne materiały izolacyjne i metody ich aplikacji nie są wystarczające, aby zapewnić właściwe parametry termiczne i należytą ochronę wartości historycznych budynku.
Sievert Polska Sp. z o.o. System ociepleń quick-mix S-LINE
System ociepleń quick-mix S-LINE to rozwiązanie warte rozważenia zawsze, kiedy zachodzi potrzeba wykonania termomodernizacji ścian zewnętrznych. Umożliwia montaż nowej izolacji termicznej na istniejącym...
System ociepleń quick-mix S-LINE to rozwiązanie warte rozważenia zawsze, kiedy zachodzi potrzeba wykonania termomodernizacji ścian zewnętrznych. Umożliwia montaż nowej izolacji termicznej na istniejącym już systemie ociepleń, który nie spełnia dzisiejszych wymagań pod kątem wartości współczynnika przenikania ciepła U = 0,2 W/(m²·K).
ABSTRAKT |
---|
W artykule przypomniano podstawowe wymagania ustawowe dotyczące izolacyjności akustycznej od dźwięków uderzeniowych przenikających do pomieszczeń mieszkalnych z pomieszczeń komunikacji ogólnej (podestów i biegów schodowych). Przedstawiono również wyniki przykładowych badań terenowych przeprowadzonych w nowym budynku mieszkalnym wielorodzinnym. Wyniki badań mogą stanowić dobry materiał szkoleniowy, ponieważ dotyczą realizacji, w której zastosowano bardzo popularny sposób redukcji dźwięków uderzeniowych generowanych na podeście klatki schodowej w postaci podłogi pływającej. |
Impact sounds transferred to residential areas from general circulation areas, based on example site measurementsThe article restates the key statutory requirements for sound reduction index for proofing against impact sounds penetrating to residential spaces from general circulation areas (landings and flights of stairs). There is also a presentation of results of sample field studies conducted at a new multi-family residential building. These findings can be used as effective training resources, as they apply to projects employing a very popular method of suppressing impact sounds generated at a staircase landing, i.e. floating raised floor. The article answers the question of efficiency of this method in accomplishing the statutory criteria. |
Zgodnie z normą PN-B-02151-03:1999 [1] przegrodom i elementom w budynku stawiane są wymagania w zakresie izolacyjności akustycznej. Wymagania te wynikają z zapisu w prawie budowlanym [2].
Rodzaj przegród i elementów podlegających weryfikacji akustycznej określony został w Rozporządzeniu Ministra Infrastruktury z dnia 12 kwietnia 2002 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie [3]:
"W budynkach, o których mowa w ust. 1, przegrody zewnętrzne i wewnętrzne oraz ich elementy powinny mieć izolacyjność akustyczną nie mniejszą od podanej w polskiej normie dotyczącej wymaganej izolacyjności akustycznej przegród w budynkach oraz izolacyjności akustycznej elementów budowlanych, wyznaczonej zgodnie z polskimi normami określającymi metody pomiaru izolacyjności akustycznej elementów budowlanych i izolacyjności akustycznej w budynkach. Wymagania odnoszą się do izolacyjności:
- ścian zewnętrznych, stropodachów, ścian wewnętrznych, okien w przegrodach zewnętrznych i wewnętrznych oraz drzwi w przegrodach wewnętrznych - od dźwięków powietrznych,
- stropów i połóg - od dźwięków powietrznych i uderzeniowych,
- podestów i biegów klatek schodowych w obrębie lokali mieszkalnych - od dźwięków uderzeniowych".
W rozporządzeniu przywołane zostały również normy zawierające wymagania w postaci wartości odpowiednich wskaźników akustycznych. Zagadnienia te poruszane były w artykule "Izolacyjność akustyczna - parametry i wskaźniki" [4], niemniej w celu przypomnienia przedstawiono najważniejsze kwestie związane z zagadnieniami poruszanymi w artykule.
Izolacyjność akustyczną ze względu na sposób powstawania dźwięku można podzielić na izolacyjność od dźwięków powietrznych oraz od dźwięków uderzeniowych:
- dźwięki powietrzne powstają i rozprzestrzeniają się w powietrzu;
- dźwięki uderzeniowe są rodzajem dźwięków materiałowych powstających w wyniku pobudzania do drgań stropu (podestu, biegu schodowego) podczas jego użytkowania.
Należy wyjaśnić, że dźwięki materiałowe rozprzestrzeniają się w ośrodku stałym (w przeciwieństwie do dźwięków powietrznych) w wyniku oddziaływania na ten ośrodek dźwięków powietrznych lub drgań mechanicznych.
Zgodnie z normą PN-B-02151‑03:1999 [1] izolacyjność akustyczną od dźwięków uderzeniowych wyraża się za pomocą wskaźnika przybliżonego poziomu uderzeniowego znormalizowanego L’n,w.
Strop, podest lub bieg schodowy przeznaczony do wykonania w budynku musi charakteryzować się na tyle dobrą izolacyjnością od dźwięków uderzeniowych, wyrażoną za pomocą wskaźnika poziomu uderzeniowego znormalizowanego Ln,w, aby po uwzględnieniu wpływu bocznego przenoszenia dźwięku w danym budynku strop osiągnął wymaganą izolacyjność akustyczną wyrażoną w postaci wskaźnika L’n,w.
W przypadku stropów określenie wpływu bocznego przenoszenia dźwięku jest stosunkowo proste [5]. Brakuje natomiast metodyki obliczeniowej pozwalającej określić prognozowaną wartość wskaźnika L’n,w w odniesieniu do podestów i biegów schodowych.
Na podstawie wytycznych zawartych w normie PN-B-02151‑03:1999 [1] wyznaczone wartości wskaźników izolacyjności akustycznej przegród i elementów wewnętrznych należy odnieść do wymagań przedstawionych w formie tabelarycznej.
W TABELI 1 przedstawiono wymagania dotyczące przegród wewnętrznych między wybranymi pomieszczeniami w budynku mieszkalnym. Wymagania te zawarte są w normie PN-B-02151-03:1999 [1]. Norma na ten moment nadal przywołana jest w Warunkach Technicznych, mimo że od października 2015 r. aktualna jest nowa norma PN-B‑02151-3:2015-10 [6].
W TABELI 2 przedstawiono z kolei wymagania według aktualnej normy PN-B-02151-3:2015-10 [6].
TABELA 1. Wymagana izolacyjność akustyczna przegród wewnętrznych w budynkach mieszkalnych wielorodzinnych według normy PN-B-02151-03:1999 [1]
TABELA 2. Dopuszczalny poziom dźwięków uderzeniowych przenikających do pomieszczeń chronionych w budynkach mieszkalnych według normy PN-B-02151-3:2015-10 [6]
Jak można zauważyć, wymagania w zakresie izolacyjności od dźwięków uderzeniowych przenikające do pomieszczeń mieszkalnych z pomieszczeń komunikacji w stosunku do normy z 1999 r. uległy liberalizacji. Wartość liczbowa wymagania wzrosła o 2 dB (co oznacza wymaganie łagodniejsze o 2 dB) jednocześnie rodzaj przegrody ograniczono do podestów (z zapisu usunięto biegi schodowe).
Należy zauważyć, że jest to niekonsekwencja w stosunku do cytowanego wcześniej zapisu z Warunków Technicznych [3].
Pomiary terenowe
Badania terenowe wykonane zostały w budynku mieszkalnym wielorodzinnym w celu określenia poziomu dźwięków uderzeniowych przenikających do pomieszczeń mieszkalnych z pomieszczeń komunikacji ogólnej (podestów i biegów schodowych).
Aby wyznaczyć izolacyjność od dźwięków uderzeniowych generowanych na podestach oraz biegach schodów, pomieszczenie odbiorcze zlokalizowano w pokoju mieszkalnym na kondygnacji pierwszego pietra (poziom +2,95).
RYS. 1. Fragment rzutu budynku dotyczący przykładowej sytuacji pomiarowej związanej z wyznaczeniem poziomu uderzeniowego przenikającego do pokoju mieszkalnego (poziom +2,95) z podestu klatki schodowej 1. piętra (poziom +2,95); rys.: archiwum autora
Na RYS. 1 pokazano fragment rzutu pierwszego piętra budynku zawierający pomieszczenie odbiorcze oraz widok klatki schodowej, na której generowane były dźwięki uderzeniowe za pomocą znormalizowanego źródła dźwięków uderzeniowych w postaci stukacza młotkowego.
Na RYS. 2, RYS. 3 i RYS. 4 zestawiono elementy klatki schodowej, na których ustawiany był stukacz młotkowy w celu wygenerowania dźwięków uderzeniowych.
Celem wyznaczenia parametrów charakteryzujących izolacyjność od dźwięków uderzeniowych kolejnych układów (pomieszczenie nadawcze ® pomieszczenie odbiorcze) zastosowano obowiązujące procedury pomiarowe według normy PN-EN ISO 140-7:2000 [7].
Pomiary rozkładu poziomu uderzeniowego w funkcji częstotliwości były mierzone każdorazowo w pomieszczeniu odbiorczym dla wymaganej liczby punktów usytuowania mikrofonu oraz ustawień stukacza młotkowego. Ustawienia stukacza i mikrofonu odpowiadały wytycznym podanym w normie PN-EN ISO 140-7:2000 [7]. Końcowy wynik stanowił wartość uśrednioną w sposób "energetyczny" dla wszystkich pomiarów.
Na FOT. 1 pokazano pomieszczenie odbiorcze w trakcie wykonywania pomiarów terenowych z usytuowanymi mikrofonami pomiarowymi.
RYS. 2. Podest piętrowy; 1 - płytki gresowe gr. 2 cm, 2 - wylewka cementowa zbrojona gr. 4 cm, 3 - folia PE, 4 - styropian EPS 100 038 gr. 2 cm, 5 - styropian akustyczny 20/22 gr. 2 cm, 6 -folia klejona lub membrana, 7 - strop żelbetowy gr. 16 cm, 8 - tynk cementowo-wapienny gr. 1,5 cm; rys. archiwum autora
RYS. 3. Bieg schodowy; 1 - płytki gresowe gr. 2 cm, 2 - bieg schodowy monolityczny żelbetowy o gr. płyty 16 cm, 3 - tynk cementowo-wapienny gr. 1,5 cm; rys. archiwum autora
RYS. 4. Podest międzypiętrowy; 1 - płytki gresowe gr. 2 cm, 2 - folia PE, 3 - strop żelbetowy gr. 16 cm, 4 - tynk cementowo-wapienny gr. 1,5 cm; rys. archiwum autora;
FOT. 1. Widok pokoju mieszkalnego z usytuowanymi mikrofonami pomiarowymi w trakcie wykonywania pomiarów terenowych poziomu uderzeniowego; fot. archiwum autora
Na FOT. 2 pokazano przykładową sytuację pomiarową dotyczącą usytuowania stukacza młotkowego na podeście schodowym.
W wyniku realizacji procedury pomiarowej uzyskano wyniki w postaci przybliżonego poziomu uderzeniowego L’n w funkcji częstotliwości w zakresie 50–5000 Hz, a następnie wartości jednoliczbowe w postaci wskaźnika przybliżonego poziomu uderzeniowego L’n,w.
Na RYS. 5 przedstawiono w sposób schematyczny fragment przekroju budynku przez klatkę schodową, na którym zaznaczono symbolicznie miejsca usytuowania stukacza (każdemu ustawieniu z rysunku odpowiadały w rzeczywistości dwie pozycje stukacza młotkowego) oraz wartość wskaźnika L’n,w (C1) dla każdej z sytuacji pomiarowych.
Na podstawie wyników pomiarów przeprowadzonych w budynku wielorodzinnym, przedstawionych w artykule, należy stwierdzić, że określone podczas pomiarów wartości wskaźnika przybliżonego poziomu uderzeniowego znormalizowanego w wytypowanym pokoju mieszkalnym wyniosły L’n,w = 51-74 dB.
Wymaganie zawarte w normie PN-B-02151‑03:1999 [1] L’n,wmax = 53 dB spełnione zostało w przypadku lokalizacji stukacza poniżej poziomu +1,48 m oraz na biegu schodowym bezpośrednio poniżej poziomu +7,38 m.
W przypadku oceny poziomu uderzeniowego według wymagań normy PN-B-02151‑3:2015-10 [6] ograniczany jest jedynie poziom uderzeniowy z podestów schodowych, a wymaganie wynoszące L’n,wmax = 55 dB jest łagodniejsze o 2 dB od wartości z normy PN-B‑02151-03:1999 [1].
W związku z tym wymagania spełnione zostały w przypadku lokalizacji stukacza również na poziomie +1,48 m oraz +8,85 m.
FOT. 2. Widok klatki schodowej ze stukaczem młotkowym usytuowanym na podeście międzypiętrowym w celu pobudzenia do drgań konstrukcji schodów; fot. archiwum autora
RYS. 5. Schematyczne przedstawienie przekroju budynku przez klatkę schodową z zaznaczonymi symbolicznie ustawieniami stukacza oraz wartościami wskaźnika przybliżonego poziomu uderzeniowego znormalizowanego L’n,w (CI) w pokoju mieszkalnym (każdemu ustawieniu z rysunku odpowiadały w rzeczywistości dwie pozycje stukacza młotkowego); rys. archiwum autora
Największą wartość L’n,w zarejestrowano dla ustawienia stukacza na podeście pierwszego piętra (poziom +2,95), zlokalizowanym w bezpośrednim sąsiedztwie pokoju odbiorczego, najmniejszą natomiast dla ustawienia stukacza na podeście parteru (poziom ± 0,00).
Dodatkowo można zaobserwować (czego zresztą należało się spodziewać), że poziom uderzeniowy zmniejsza się wraz z odległością między stukaczem a pokojem odbiorczym.
Słabe parametry izolacyjności od dźwięków uderzeniowych uzyskane podczas pomiarów terenowych mogą częściowo zaskakiwać. Na podeście piętrowym zrealizowano bowiem podłogę pływającą oddylatowaną po obwodzie, co jest rozwiązaniem prawidłowym.
Niestety warstwa wierzchnia w postaci płytek gresowych ułożona została bez zachowania dylatacji w warstwie kleju.
Wprawdzie ułożono fugę silikonową, stanowi ona jednak wyłącznie element dekoracyjny (FOT. 3).
Prawidłowe rozwiązanie powinno polegać na wykonaniu obwodowej fugi z silikonu nie tylko na grubości płytek, lecz także na grubości warstwy kleju. Wykonana powinna zostać ze szczególną uwagą, tak aby nie zabrudzić dylatacji i nie utworzyć łącznika mechanicznego przenoszącego drgania.
W projekcie zabrakło rozwiązań wibroizolacyjnych dotyczących biegów schodowych oraz podestów międzypiętrowych.
Chociaż żelbetowe płyty biegowe zostały oddylatowane od ścian klatki schodowej, to drgania mechaniczne poprzez konstrukcję schodów bez problemu przenoszą się w takim przypadku na podesty, a następnie poprzez konstrukcję budynku do pomieszczeń mieszkalnych.
Ta sama uwaga dotyczy podestów międzypiętrowych, z których drgania mogą przenosić się bezpośrednio do pomieszczeń mieszkalnych.
Podsumowanie
Przyczyną niskich parametrów dźwiękoizolacyjnych w budynku mieszkalnym poddanym badaniom była intensywna transmisja energii akustycznej drogami materiałowymi.
Wnioski płynące z analizy rozpatrywanego przypadku można uogólnić na większość spotykanych rozwiązań projektowych.
Pomimo zaprojektowania podłóg pływających na podestach piętrowych błędna realizacja warstwy wierzchniej może powodować znaczące przekroczenie poziomów dźwięków uderzeniowych w pomieszczeniach mieszkalnych.
Pomijanie rozwiązań wibroizolacyjnych dotyczących podestów międzypiętrowych oraz biegów schodowych prowadzi do braku możliwości realizacji ochrony akustycznej w budynku.
Jedynym skutecznym sposobem na ochronę od dźwięków uderzeniowych generowanych na biegach schodowych jest ich oddylatowane od ścian klatki schodowej oraz zastosowanie systemowych rozwiązań wibroizolacyjnych umożliwiających oparcie biegów na podestach z zachowaniem redukcji drgań.
Alternatywnym w stosunku do podłóg pływających układanych na podestach, kompleksowym sposobem ochrony akustycznej w zakresie redukcji dźwięków uderzeniowych generowanych na klatach schodowych, są systemowe rozwiązania wibroakustyczne.
Literatura
- PN-B-02151-03:1999, "Akustyka budowlana. Ochrona przed hałasem w budynkach. Izolacyjność akustyczna przegród w budynkach oraz izolacyjność akustyczna elementów budowlanych. Wymagania".
- Ustawa z 7 lipca 1994 r. - prawo budowlane (tekst jednolity DzU 2013 nr 0 poz. 1409).
- Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 12 kwietnia 2002 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie (DzU nr 75, poz. 690 ze zm.).
- L. Dulak, A. Nowoświat, "Izolacyjność akustyczna - parametry i wskaźniki", "IZOLACJE", nr 2/2016, s. 56-63.
- PN-EN 12354-2:2002, "Akustyka Budowlana. określenie właściwości akustycznych budynków na podstawie właściwości elementów. Izolacyjność od dźwięków uderzeniowych między pomieszczeniami".
- PN-B-02151-3:2015-10, "Akustyka budowlana. Ochrona przed hałasem w budynkach. Część 3: Wymagania dotyczące izolacyjności akustycznej przegród w budynkach i elementów budowlanych".
- PN-EN ISO 140-7:2000, "Akustyka. Pomiar izolacyjności akustycznej w budynkach i izolacyjności akustycznej elementów budowlanych. Pomiary terenowe izolacyjności od dźwięków uderzeniowych stropów".